心肌缺血再灌注損傷中細(xì)胞凋亡論文

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1、心肌缺血再灌注損傷中細(xì)胞凋亡論文.freelmedcelldeath)，是指有核細(xì)胞在一定條件下通過啟動其內(nèi)部機(jī)制.freeler等首先在缺血/再灌注的大鼠腎臟組織觀察到細(xì)胞凋亡現(xiàn)象。1994年Gottlieb等首先在兔心臟上發(fā)現(xiàn)再灌注損傷促進(jìn)了細(xì)胞凋亡。其后Fliss1等采用原位末端標(biāo)記技術(shù)發(fā)現(xiàn)缺血/再灌注大鼠心肌細(xì)胞中有典型的凋亡形態(tài)改變及特征性DNA片段，并認(rèn)為單純持續(xù)心肌缺血未能引起細(xì)胞凋亡，缺血/再灌注后才出現(xiàn)明顯的細(xì)胞凋亡，即再灌注加重細(xì)胞凋亡。并且發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡與缺血及再灌注持續(xù)時間有關(guān)，認(rèn)為細(xì)胞凋亡是缺血/再灌注損傷的特征之一。姚震2等研究表明，不同時

2、間的心肌缺血/再灌注損傷均可導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡，以缺血30～60min后再灌注時明顯，說明心肌細(xì)胞凋亡的發(fā)生率與此前心肌缺血時間長短有關(guān)。趙軍3等用流式細(xì)胞儀檢測缺血再灌注心肌細(xì)胞凋亡情況，發(fā)現(xiàn)再灌注45分鐘組1h組均未見到凋亡的心肌細(xì)胞，2h組3h組心肌細(xì)胞顯示出典型的凋亡特征。Chakrabarti4等在大鼠離體心臟灌注模型上發(fā)現(xiàn)心肌缺血10min即出現(xiàn)心肌細(xì)胞凋亡，缺血30min達(dá)高峰，證實了缺血可引起心肌細(xì)胞凋亡。Maulik5等在大鼠離體再灌注心臟模型上研究表明，缺血153060min均無心肌細(xì)胞凋亡證據(jù)。而缺血15min后再灌注90min和120min時通

3、過DNA瓊脂糖凝膠電泳和地高辛配基標(biāo)記的基因組DNA免疫染色熒光鏡檢證實有心肌細(xì)胞凋亡。Saraste6等對8例確診因心肌梗塞而死亡者的心臟標(biāo)本進(jìn)行檢測，這8例中其中6例進(jìn)行過成功的溶栓治療，表明經(jīng)歷過缺血再灌注損傷。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有急性心肌梗塞的心肌細(xì)胞中均有典型的細(xì)胞凋亡的生化特征，而對照組均為陰性。并且凋亡細(xì)胞主要出現(xiàn)在梗死邊緣區(qū)，無梗死的區(qū)域很少有細(xì)胞發(fā)生凋亡。因此認(rèn)為缺血/再灌注損傷中有細(xì)胞凋亡參與，且再灌注可以加速不可逆轉(zhuǎn)的細(xì)胞凋亡，而且心肌細(xì)胞的凋亡與缺血/再灌注持續(xù)時間長短有關(guān)。2心肌缺血/再灌注損傷中細(xì)胞凋亡的相關(guān)調(diào)控基因細(xì)胞凋亡區(qū)別于細(xì)胞壞死的一個顯

4、著特征即受基因調(diào)控，心肌缺血-再灌注損傷的細(xì)胞凋亡也同樣受基因調(diào)控。細(xì)胞凋亡是一個瀑布式基因表達(dá)過程，許多基因包括多種原癌基因和抑癌基因均參與細(xì)胞凋亡的調(diào)控。2.Bcl-2基因：Bcl-2基因是第一個被確認(rèn)對細(xì)胞凋亡有抑制作用的基因。Bcl-2蛋白是一種膜整和蛋白，主要分布于線粒體內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)膜表面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核膜等處。Bcl-2的高度表達(dá)能阻抑多種誘導(dǎo)因素引起的細(xì)胞凋亡。Bcl-2抑制細(xì)胞凋亡可能與其以下幾種作用有關(guān)：①Bcl-2的過度表達(dá)可減少氧自由基產(chǎn)生和脂質(zhì)過氧化物的形成。②過度表達(dá)的Bcl-2能抑制線粒體通透性的改變，減少促凋亡蛋白的釋放，從而抑制細(xì)胞凋亡。③Bc

5、l-2可抑制Ca2+的跨膜流動，通過調(diào)節(jié)胞內(nèi)鈣離子濃度來調(diào)節(jié)凋亡。④Bcl-2可與凋亡蛋白酶結(jié)合，實現(xiàn)其抗凋亡作用。⑤Bcl-2可抑制細(xì)胞毒因素引起的凋亡現(xiàn)象2.P21：Rsa基因編碼的p21蛋白位于細(xì)胞膜內(nèi)表面P2可抑制周期蛋白依賴性激酶的活性，阻斷終末分化的細(xì)胞發(fā)生凋亡7。2.3P53：P53是一種重要的抑癌基因，有野生型和突變型兩種類型。野生型P53：對細(xì)胞凋亡有促進(jìn)作用;突變型P53：對細(xì)胞凋亡有抑制作用。當(dāng)DNA由于各種原因損傷后，野生型P53：基因表達(dá)迅速增強(qiáng)，P53：蛋白累積并與損傷的DNA形成高度穩(wěn)定的復(fù)合物，DNA復(fù)制停止，細(xì)胞停滯于G期，直至損傷

6、的DNA修復(fù)。如果DNA受損嚴(yán)重修復(fù)失敗，P53：蛋白則介導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡。突變型P53：基因表達(dá)的蛋白可干擾野生型P53蛋白功能。Kirshenbaum8等研究了心肌細(xì)胞凋亡的分子調(diào)節(jié)機(jī)制，結(jié)果證實p53基因為心肌細(xì)胞凋亡的激活因子，并且指導(dǎo)著凋亡促進(jìn)基因bax的轉(zhuǎn)錄，而p53激活的心肌細(xì)胞凋亡可以被抗凋亡基因bcl-2所阻斷。2.4立早基因：立早基因(immediateearlygene)是一類在應(yīng)激狀態(tài)下數(shù)分鐘內(nèi)表達(dá)發(fā)生改變的基因，它們通常是一些DNA結(jié)合蛋白和轉(zhuǎn)錄因子。心肌缺血-再灌注可誘導(dǎo)c-fosc-junjunBEgr-等立早基因表達(dá)迅速增加9，它們與其

7、下游基因，如Ca2+-ATPase血.管活性腸肽酪氨酸羥化酶或一些炎癥介質(zhì)等基因啟動子區(qū)的相應(yīng)順式作用元件相結(jié)合，啟動下游基因的表達(dá)，使細(xì)胞由G0期啟動進(jìn)入細(xì)胞周期，誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡。2.5Fas基因：Fas蛋白是一種細(xì)胞表面受體，是一種膜蛋白屬于腫瘤壞死因子(TNF)受體家族成員之一。因Fas是一種受體，所以Fas抗體能與其結(jié)合，將死亡信號傳給Fas蛋白陽性細(xì)胞，激活細(xì)胞內(nèi)胱氨酸蛋白酶，導(dǎo)致DNA裂解，細(xì)胞凋亡。心肌缺血缺氧能引起凋亡促進(jìn)因子Fas表達(dá)升高。有實驗證實，心肌缺血再灌注后Fas基因的RNA及蛋白表達(dá)均增多，而且隨心肌缺血或再灌注時相延長而增加。缺